CN103094804A

CN103094804A - 一种用于滑环大电流传输的簧片式接触机构

Info

Publication number: CN103094804A
Application number: CN2013100010441A
Authority: CN
Inventors: 刘一鸣; 沙旭南; 周晖
Original assignee: NO 723 RESEARCH INSTITUTE OF CHINA SHIPBUILDING INDUSTRY Corp
Current assignee: Hebowi (Jiangsu) Technology Development Co., Ltd.
Priority date: 2013-01-04
Filing date: 2013-01-04
Publication date: 2013-05-08
Anticipated expiration: 2033-01-04
Also published as: CN103094804B

Abstract

本发明提供了一种用于滑环大电流传输的簧片式接触机构，包括簧片组件、绝缘支架、支架盖和过渡板，簧片组件中增加弧形簧片，使得每个簧片中具有4个触点，相对于常用的两触点簧片，在不改变滑环结构、不增加滑道的前提下，至少提高了一倍的电流传输量；考虑到电装工艺性，将簧片式接触机构跨滑道成对的对称安装，大大增加了簧片组件之间的纵向距离，利于电装走线，同时提高设备的可靠性；将簧片组件中的弧形侧边设计成三段式结构，便于加工和控制工艺过程；将簧片组件中的弧形侧边在自由状态和展开状态之间的夹角设计成特殊值，有利于电流的稳定传输。

Description

一种用于滑环大电流传输的簧片式接触机构

技术领域

本发明涉及滑环结构设计技术领域，具体涉及一种用于滑环大电流传输的簧片式接触机构。

背景技术

如图1所示，为滑环中的接触机构，包括多个簧片组件、绝缘支架、支架盖和过渡板，多个簧片组件在绝缘支架一侧从上到下依次均匀排列后，通过工装粘接在绝缘支架上，支架盖再将簧片组件固定住；过渡板连接在绝缘支架的另一侧，用于把整个簧片式接触机构固定在滑环定子侧框架上。簧片组件与电流输入设备相连接，滑环的滑道与转动设备的用电器连接，接触机构以及与其连接的定子保持不动，滑环在其内部转轴的带动下转动，电流依次经簧片组件中的簧片和触点然后到滑道，最后流至与其连接的转动设备的用电器中。由于用电器的整机功率要求提高，导致大电流环路的电流传输成倍增加，因单触点所承受的电流有限，难以保证大电流传输。

目前，滑环的结构设计越来越趋于集成化和小型化，对于大电流传输的要求也越来越高，目前技术上的缺陷主要体现在一下几点：

目标主流的滑环结构为2触点、4触点或6触点式，如图2所示，为6触点式滑环机构，在滑环周围均匀分布3个簧片组件，每个簧片组件上安装两个触点，则滑环的每一个滑道上最多能安装3个簧片组件的6个触点，因此，该3个簧片组件传输电流大小有限，采用这种滑环和相应的簧片组件无法增加单滑道的电流传输量，要传输大电流，必须增加滑道，而这样间接影响到滑环整体的安装尺寸。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种用于滑环大电流传输的簧片式接触机构，能够在不改变现有滑环结构、滑环中滑道尺寸、不增加滑道数量的前提下提高传输电流的大小，进而还能够在提高传输电流的基础上增加簧片间距，增加安全性。

本发明的一种用于滑环大电流传输的簧片式接触机构，包括多个簧片组件、绝缘支架、支架盖和过渡板，多个簧片组件在绝缘支架一侧从上到下依次均匀排列后，通过工装粘接在绝缘支架上，支架盖再将簧片组件固定住；过渡板连接在绝缘支架的另一侧，用于把整个簧片式接触机构固定在滑环定子侧框架上，其中簧片组件包括梯形簧片和直簧片，梯形簧片的两自由端分别固定连接有触点，其特征在于，所述簧片组件还包括弧形簧片，弧形簧片由两条弧形侧边和一条水平底边组成，弧形簧片的水平底边固定在梯形簧片的底边内侧，弧形簧片端部固定连接有触点，两条弧形侧边相互对称地在梯形簧片所在平面内向远离梯形簧片的斜边方向弯曲，弧形侧边的长度和弧度可保证弧形簧片和梯形簧片在自由状态以及装到滑环的滑道后处于张开状态时均互相不干涉。

所述滑道周围均匀分布有4套簧片式接触机构，每套簧片式接触机构均通过各自的过渡板固定在滑环定子侧框架上；所述簧片组件在绝缘支架上的分布间隔为滑环中两个相邻滑道之间的距离；

相对的两个所述簧片式接触机构的同一级簧片组件占用滑环的同一级滑道，相邻的两个所述簧片式接触机构的同一级簧片组件占用滑环中相邻的两个滑道。

定义梯形簧片的斜边处于张开状态相对于自由状态转过的角度为B，弧形簧片的弧形侧边处于张开状态相对于自由状态转过的角度为A，则A=B。

所述A=B=11.5°。

所述梯形簧片或弧形簧片上固定连接触点的方式满足：触点与滑道外圆的接触点和触点所在半圆弧的中点重合。

所述簧片组件的弧形侧边分为三段，两端为直线段，中间位圆弧段，触点的半圆的直径所在端面紧贴弧形侧边前端直线段固定。

所述弧形侧边的两个直线段的夹角为145°。

所述梯形簧片或者弧形簧片的前端加工开孔，将触点半圆的直径所在端面上加工圆柱形突起伸入前端的孔后焊接。

本发明具有如下有益效果：

1、簧片组件中增加弧形簧片，使得每个簧片中具有4个触点，相对于常用的两触点簧片，在不改变滑环结构、不增加滑道的前提下，至少提高了一倍的电流传输量；

2、考虑到电装工艺性，将簧片式接触机构跨滑道成对的对称安装，大大增加了簧片组件之间的纵向距离，利于电装走线，同时提高设备的可靠性；

3、将簧片组件中的弧形侧边设计成三段式结构，便于加工和控制工艺过程。

4、将簧片组件中的弧形侧边在自由状态和展开状态之间的夹角设计成特殊值，有利于电流的稳定传输；

5、簧片组件中的触点与滑道外圆的接触点与触点所在半圆弧的中点重合，减小触点与滑道之间的摩擦阻力，增加两者相对运动的流畅性，保证电流稳定传输。

附图说明

图1（a）为现有技术中簧片式接触机构的结构图的左视图；图1（b）为现有技术中簧片式接触机构的结构图的正视图；

图2为现有技术中6触点式滑环中簧片组件与滑道结构连接示意图；

图3为本发明的簧片组件结构示意图；

图4为本发明的簧片式组件与滑道结构连接示意图；

图5为本发明的簧片式组件的角度关系示意图；

图6为本发明的一个实施例中簧片式接触机构在滑环中的分布方式示意图。

其中，1-簧片组件、10-直簧片、11-梯形簧片、12-触点、13-弧形簧片、2-绝缘支架、3-支架盖、4-过渡板、5-滑环、6-滑环定子侧框架。

具体实施方式

下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。

本发明提供了一种用于滑环大电流传输的簧片式接触机构，包括簧片组件1、绝缘支架2、支架盖3和过渡板4，多个簧片组件1在绝缘支架2一侧从上到下依次均匀排列后，通过工装粘接在绝缘支架2上，支架盖3再将簧片组件1固定住；过渡板4连接在绝缘支架2的另一侧，用于把整个簧片式接触机构固定在滑环定子侧框架6上，其中簧片组件1包括梯形簧片11和直簧片10，直簧片10焊接在梯形簧片11的底边下端，用于焊接电缆线，梯形簧片11的两自由端分别固定连接有触点12。

本发明中，簧片组件1还包括弧形簧片13，弧形簧片13由两条弧形侧边和一条水平底边组成，弧形簧片13与梯形簧片11同平面地置于其内部，弧形簧片13的水平底边固定在梯形簧片11的封闭端内侧，弧形簧片端部固定连接有触点12，两条弧形侧边相互对称地在梯形簧片11所在平面内向远离梯形簧片11的斜边方向弯曲，弧形侧边的长度和弧度可保证弧形簧片13和梯形簧片11在自由状态以及装到滑环的滑道5后处于张开状态时均互相不干涉。

采用现有技术的布置方式，在滑环的滑道5周围布置两套上述的簧片式接触机构，如此，在每一层的滑道5中有8个触点进行电流传输，比现有技术中的6点式多2个点，提高了传输电流的大小。如果在滑环的滑道周围布置三套上述的簧片式接触机构，触点12达到了12个，则电流传输可达到现有的两倍，大大提高了滑环的电流传输能力。

按照上述方案增加传输电流，可能会引起安全性降低的可能，如果同一簧片式接触机构中的两相邻的簧片组件1互相接触导致短路会给用电设备带来极大的损害，因此，本发明考虑将在不改变滑环结构的前提下，增加两相邻的簧片组件1的距离，则可以很大程度上消除安全隐患，具体采用的方案为：滑道5周围均匀布置4套簧片式接触机构，每套簧片式接触机构通过各自的过渡板4固定在滑环定子侧框架6上；簧片组件1在绝缘支架2上的分布间隔为滑环中两个滑道5的宽度；相对的两个簧片式接触机构的同一级簧片组件1占用同一级滑道5，相邻的两个簧片式接触机构的同一级簧片组件1占用相邻的两个滑道5。如此，在保证每层滑道5中有8个触点12传输电流前提下，同一个簧片式接触机构的同一级簧片组件1能够错开，降低两簧片组件1接触的可能性，提高电流传输安全性。

现有技术中的簧片组件1，触点12被梯形簧片11前端压紧在滑道5上，根据现有的研究成果，梯形簧片11的斜边压紧在滑道5上的张开状态相对于自由状态转过的角度B为11.5°时，触点12压力更利于稳定电流传输，因此对于本发明增加的弧形簧片13，为保证其触点12压力等同于梯形簧片11，弧形簧片13张开状态相对于自由状态转过的角度A也取11.5°。

为减小触点12与滑道5之间的摩擦阻力，增加两者相对运动的流畅性，保证电流稳定传输，则触点12受到滑道5外圆的支持力需通过滑道5圆心，那么梯形簧片11或弧形簧片14上固定连接触点12的方式应满足：触点12与滑道5外圆的接触点与触点12所在半圆弧的中点重合。

为了工程上较容易地控制触点12与滑道5外圆的接触点与触点12所在半圆弧的中点重合，簧片组件1的弧形侧边可分为三段加工，两端为直线段，中间位圆弧段，前端固定连接触点12，触点12的半圆的直径所在端面紧贴前端直线段固定，当弧形簧片13压紧在滑道5上，处于张开状态时，弧形侧边的前端直线段与过触点12和滑道5的接触点切线平行，如此可保证触点12与滑道5外圆的接触点和触点所在半圆弧的中点重合。

在对簧片组件1的加工中，发现在保证弧形侧边与梯形簧片11不干涉的情况下，弧形侧边的弯曲度越小，其工艺性越好，也越容易加工，因此，本发明的弧形侧边的两个直线段的夹角为145°。

为了便于加工，梯形簧片11或者弧形簧片13的前端加工开孔，将触点12半圆的直径所在端面加工圆柱形突起，将突起伸入前端的开孔中后焊接。

综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种用于滑环大电流传输的簧片式接触机构，包括多个簧片组件（1）、绝缘支架（2）、支架盖（3）和过渡板（4），多个簧片组件（1）在绝缘支架（2）一侧从上到下依次均匀排列后，通过工装粘接在绝缘支架（2）上，支架盖（3）再将簧片组件（1）固定住；过渡板（4）连接在绝缘支架（2）的另一侧，用于把整个簧片式接触机构固定在滑环定子侧框架（6）上，其中簧片组件（1）包括梯形簧片（11）和直簧片（10），梯形簧片（11）的两自由端分别固定连接有触点（12），其特征在于，所述簧片组件（1）还包括弧形簧片（13），弧形簧片（13）由两条弧形侧边和一条水平底边组成，弧形簧片（13）的水平底边固定在梯形簧片（11）的底边内侧，弧形簧片端部固定连接有触点（12），两条弧形侧边相互对称地在梯形簧片（11）所在平面内向远离梯形簧片（11）的斜边方向弯曲，弧形侧边的长度和弧度可保证弧形簧片（13）和梯形簧片（11）在自由状态以及装到滑环的滑道（5）后处于张开状态时均互相不干涉。

2.如权利要求1所述的一种用于滑环大电流传输的簧片式接触机构，其特征在于，滑道（5）周围均匀分布有4套簧片式接触机构，每套簧片式接触机构均通过各自的过渡板（4）固定在滑环定子侧框架（6）上；所述簧片组件（1）在绝缘支架（2）上的分布间隔为滑环中两个相邻滑道（5）之间的距离；

相对的两个所述簧片式接触机构的同一级簧片组件（1）占用滑环的同一级滑道（5），相邻的两个所述簧片式接触机构的同一级簧片组件（1）占用滑环中相邻的两个滑道（5）。

3.如权利要求1所述的一种用于滑环大电流传输的簧片式接触机构，其特征在于，定义梯形簧片（11）的斜边处于张开状态相对于自由状态转过的角度为B，弧形簧片（13）的弧形侧边处于张开状态相对于自由状态转过的角度为A，则A=B。

4.如权利要求1所述的一种用于滑环大电流传输的簧片式接触机构，其特征在于，所述A=B=11.5°。

5.如权利要求1所述的一种用于滑环大电流传输的簧片式接触机构，其特征在于，所述梯形簧片（11）或弧形簧片（13）上固定连接触点（12）的方式满足：触点（12）与滑道（5）外圆的接触点和触点（12）所在半圆弧的中点重合。

6.如权利要求1、2、3或4所述的一种用于滑环大电流传输的簧片式接触机构，其特征在于，所述簧片组件（1）的弧形侧边分为三段，两端为直线段，中间位圆弧段，触点（12）的半圆的直径所在端面紧贴弧形侧边前端直线段固定。

7.如权利要求1所述的一种用于滑环大电流传输的簧片式接触机构，其特征在于，所述弧形侧边的两个直线段的夹角为145°。

8.如权利要求1所述的一种用于滑环大电流传输的簧片式接触机构，其特征在于，所述梯形簧片（11）或者弧形簧片（13）的前端加工开孔，将触点（12）半圆的直径所在端面上加工圆柱形突起伸入前端的孔后焊接。